Telescópio espacial James Webb da NASA revela segredos da galáxia Starburst

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Telescópio espacial James Webb da NASA revela segredos da
galáxia Starburst
Na esquerda está a galáxia M82, observada pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA em 2006. A pequena caixa no
núcleo da galáxia corresponde à área capturada até agora pelo instrumento NIRCam (Fotagem de infravermelhos
Near) do Telescópio Espacial James Webb da NASA. Os filamentos vermelhos vistos por Webb são a emissão
policíclica de hidrocarbonetos aromáticos, que traça a forma do vento galáctico. Na imagem do Hubble, a luz em .814
mícrons é de cor vermelha, .658 mícrons é vermelho-laranja, 0,555 mícrons é verde, e .435 mícrons é azul (filtros
F814W, F658N, F555W e F435W, respectivamente). Na imagem Webb, a luz a 3,35 mícrons é de cor vermelha, 2,50
mícrons é verde e 1,64 mícrons é azul (filtros F335M, F250M e F164N, respectivamente). NASA, ESA, CSA, STScI, A.
Bolatto (Universidade de Maryland)
O Telescópio Espacial James Webb da NASA forneceu aos astrônomos uma visão sem precedentes da galáxia
Messier 82 (M82), localizada a 12 milhões de anos-luz de distância na constelação de Ursa Maior. A galáxia
compacta está formando estrelas a um ritmo surpreendente, 10 vezes mais rápido do que a nossa própria galáxia
Via Láctea.
Uma equipe de astrônomos, liderada por Alberto Bolatto, da Universidade de Maryland, College Park, usou o
instrumento NIRCam (Câmera Infravermelho Perto) de Webb para pesquisar o centro de M82, onde a formação de
estrelas é mais ativa. O objetivo era entender melhor as condições físicas que impulsionam o nascimento de novas
estrelas.
“O M82 recebeu uma variedade de observações ao longo dos anos porque pode ser considerada como a galáxia
prototípica de explosão estelar”, disse Bolatto, principal autor do estudo. Ambos os telescópios espaciais Spitzer e
Hubble da NASA observaram esse alvo. Com o tamanho e a resolução de Webb, podemos olhar para esta galáxia
de formação de estrelas e ver todos esses belos e novos detalhes.”
A formação estelar é um processo misterioso, pois muitas vezes é escondida atrás de cortinas grossas de poeira e
gás. No entanto, a capacidade de Webb de observar no infravermelho permite aos astrônomos navegar nessas
condições obscuras e revelar detalhes inéditos.
As imagens do NIRCam do centro da M82 mostram uma comunidade vibrante de estrelas. Enquanto gavinhas
marrons escuras de poeira pesada ainda são visíveis, mesmo na visão infravermelha, Webb revelou um nível de
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detalhe que foi anteriormente obscurecido. Pequenas manchas verdes representam áreas concentradas de ferro, a
maioria das quais são remanescentes de supernovas, enquanto pequenas manchas vermelhas indicam regiões
onde o hidrogênio molecular está sendo iluminado por estrelas jovens próximas.
“Esta imagem mostra o poder de Webb”, disse Rebecca Levy, segunda autora do estudo da Universidade do
Arizona, em Tucson. “Cada ponto branco nesta imagem é uma estrela ou um aglomerado de estrelas. Podemos
começar a distinguir todas essas minúsculas fontes pontuais, o que nos permite adquirir uma contagem precisa de
todos os aglomerados estelares nesta galáxia.”
Ao observar M82 em comprimentos de onda infravermelhos ligeiramente mais longos, a equipe notou gavinhas
vermelhas irregulares que se estendem acima e abaixo do plano da galáxia. Essas flâmulas gasosas fazem parte de
um vento galáctico que sai do núcleo da explosão de estrelas, causado pela rápida taxa de formação de estrelas e
supernovas subsequentes.
Os pesquisadores ficaram surpresos ao descobrir que a visão de Webb da emissão de hidrocarbonetos aromáticos
policíclicos (PAHs), que são grãos de poeira muito pequenos que sobrevivem em temperaturas mais baixas, destaca
a estrutura fina do vento galáctico – uma característica anteriormente desconhecida. A emissão de PAH,
representada como filamentos vermelhos, se estende para longe da região central, onde o coração da formação de
estrelas está localizado.
“Foi inesperado ver a emissão de HAP se assemelhar ao gás ionizado”, disse Bolatto. “Os PAHs não devem viver
muito tempo quando expostos a um campo de radiação tão forte, então talvez estejam sendo reabastecidos o tempo
todo. Isso desafia nossas teorias e nos mostra que uma investigação mais aprofundada é necessária.”
A equipe planeja continuar sua pesquisa usando dados adicionais do Webb, incluindo observações
espectroscópicas de M82 e imagens complementares em larga escala da galáxia e seu vento. Os dados espectral
ajudarão os astrônomos a determinar idades precisas para os aglomerados estelares e fornecer informações sobre a
duração de cada fase da formação de estrelas em um ambiente de galáxia starburst.
Estudar galáxias como M82 também pode aprofundar nossa compreensão do Universo primordial. “A observação de
webb da M82, um alvo mais próximo de nós, é um lembrete de que o telescópio se destaca no estudo de galáxias a
todas as distâncias”, disse Bolatto. “Além de olhar para galáxias jovens e de alto desvio, podemos olhar para os
alvos mais próximos de casa para reunir informações sobre os processos que estão acontecendo aqui – eventos
que também ocorreram no início do universo.”
Essas descobertas foram aceitas para publicação no The Astrophysical Journal, e mostram as incríveis capacidades
do Telescópio Espacial James Webb na resolução de mistérios em todo o cosmos.
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